CH617605A5 - - Google Patents

Description

La présente invention concerne un dispositif pour travailler de la tôle à froid, à double effet et en une seule phase et un procédé de mise en action de ce dispositif. The present invention relates to a device for working cold sheet metal, double acting and in a single phase and a method of actuating this device.

L'art antérieur ne connaît guère de dispositifs ou procédés de ce type qui ne soient pas fort compliqués. D'autres procédés et dispositifs connus, plus simples, ne réalisent pas un double effet en une seule phase. The prior art hardly knows any devices or processes of this type which are not very complicated. Other known, simpler methods and devices do not achieve a double effect in a single phase.

Ainsi, l'invention a pour but de fournir un dispositif et un procédé plus simples et plus économiques pour obtenir, en une seule phase, des objets emboutis, comme, par exemple, des boîtes en fer blanc, qui présentent une paroi emboutie en un corps unique avec un fond façonné et replié. Thus, the invention aims to provide a simpler and more economical device and method for obtaining, in a single phase, stamped objects, such as, for example, tin cans, which have a wall pressed in one unique body with a shaped and folded bottom.

Ce but est atteint par la présence des caractères énoncés dans la première revendication annexée, pour ce qui est du dispositif, et dans la troisième, pour ce qui est du procédé. This object is achieved by the presence of the characters set out in the first appended claim, as regards the device, and in the third, as regards the process.

On remarque que le dispositif est mis en action d'une façon particulièrement économique grâce à la récupération de l'énergie de déformation accumulée dans l'élément élastique. It is noted that the device is put into action in a particularly economical manner thanks to the recovery of the deformation energy accumulated in the elastic element.

La deuxième revendication définit une forme d'exécution du dispositif particulièrement avantageuse du point de vue de sa construction. The second claim defines an embodiment of the device which is particularly advantageous from the point of view of its construction.

Une forme de réalisation préférée sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec référence au dessin annexé dans lequel : A preferred embodiment will be described below, by way of example, with reference to the appended drawing in which:

la fig. 1 est une vue schématique d'ensemble partiellement en élévation et partiellement en coupe du dispositif de façonnage de la tôle conforme à l'invention ; fig. 1 is an overall schematic view partially in elevation and partially in section of the sheet metal shaping device according to the invention;

la fig. 2 est une vue en coupe d'un objet type en tôle emboutie et façonnée, obtenu au moyen du procédé et du dispositif conformes à l'invention ; fig. 2 is a sectional view of a standard object in stamped and shaped sheet metal, obtained by means of the method and of the device according to the invention;

les fig. 3,4, 5 et 6 illustrent les diverses phases de travail des outils de la machine représentée sur la fig. 1 permettant d'obtenir l'objet embouti illustré sur la fig. 2. fig. 3,4, 5 and 6 illustrate the various working phases of the tools of the machine shown in FIG. 1 making it possible to obtain the stamped object illustrated in FIG. 2.

Comme le montrent le dessin et en particulier la fig. 1, le dispositif conforme à l'invention comprend un banc 10, soutenu par une base 11. Le bâti 12 s'étend vers le haut à partir du banc 10 et porte les guides 13,14, le long desquels un coulis-seau 15 peut se déplacer, ce coulisseau étant actionné par une tige 15' commandée, par exemple, par un mécanisme à bielle et manivelle, non représenté. Cette partie de la machine que l'on vient de décrire est classique et peut prendre d'autres formes structurelles. As the drawing shows and in particular fig. 1, the device according to the invention comprises a bench 10, supported by a base 11. The frame 12 extends upwards from the bench 10 and carries the guides 13,14, along which a bucket grout 15 can move, this slide being actuated by a rod 15 'controlled, for example, by a connecting rod and crank mechanism, not shown. This part of the machine that has just been described is conventional and can take other structural forms.

On décrira maintenant les organes de travail de la tôle qui comprennent un support 16 fixé au banc 10 de la presse qui soutient un élément de coupe femelle 17 disposé de manière à coopérer avec l'élément de coupe mâle 18 associé au coulisseau 15. We will now describe the sheet metal working members which comprise a support 16 fixed to the bench 10 of the press which supports a female cutting element 17 arranged so as to cooperate with the male cutting element 18 associated with the slide 15.

Le support 16 et l'élément de coupe 17 délimitent une cavité annulaire dans laquelle est contenu le support de tôle 19, qui peut se déplacer parallèlement à lui-même, comme décrit plus loin. The support 16 and the cutting element 17 define an annular cavity in which the sheet support 19 is contained, which can move parallel to itself, as described below.

L'élément de coupe 17 coopère avec le presse-tôle 20 qui entoure l'élément de coupe mâle 18 et qui est sollicité élastique-ment vers le bas au moyen du ressort 21 guidé par la tige 22, qui peut coulisser dans un manchon 23 associé au coulisseau 15 d'une manière non représentée. The cutting element 17 cooperates with the sheet metal press 20 which surrounds the male cutting element 18 and which is resiliently biased downwards by means of the spring 21 guided by the rod 22, which can slide in a sleeve 23 associated with the slide 15 in a manner not shown.

Un poinçon auxiliaire 24 est contenu dans l'élément de coupe mâle 18 et sa fonction, ainsi que sa structure, seront décrites ci-après. An auxiliary punch 24 is contained in the male cutting element 18 and its function, as well as its structure, will be described below.

Le support de tôle 19 peut se déplacer parallèlement à lui-même vers le bas par rapport à sa position indiquée sur la fig. 1, à l'encontre de l'action du paquet de ressorts 25 monté sur la tige 26 fixée près de la partie inférieure du banc 10. The sheet support 19 can move parallel to itself downward from its position indicated in fig. 1, against the action of the spring pack 25 mounted on the rod 26 fixed near the lower part of the bench 10.

La force exercée contre et par le paquet de ressorts 25 est transmise au support de tôle 19 par le plateau 27,'les colonnes 28, le plateau 29 et les deux colonnettes 30. The force exerted against and by the pack of springs 25 is transmitted to the sheet metal support 19 by the plate 27, the columns 28, the plate 29 and the two columns 30.

On se référera maintenant à la fig. 2, qui représente un objet type pouvant être obtenu avec le dispositif et le procédé conformes à l'invention. We will now refer to FIG. 2, which represents a standard object obtainable with the device and the method according to the invention.

Il s'agit d'un corps de boîte métallique 31, en particulier une boîte en fer blanc, classique pour des boîtes de conserve. La boîte métallique comprend une paroi essentiellement droite 32, un rebord 33 destiné à l'agrafage du couvercle (non représenté), un pli 34 et un fond façonné à gradins 35. It is a metal can body 31, in particular a tin can, conventional for cans. The metal box comprises an essentially straight wall 32, a flange 33 intended for stapling the cover (not shown), a fold 34 and a shaped bottom with steps 35.

Ce façonnage complet de la boîte 31 est obtenu en un cycle de travail unique à partir d'une tôle plane. This complete shaping of the box 31 is obtained in a single working cycle from a flat sheet.

On examinera maintenant les fig. 3 à 6 qui illustrent la séquence détaillée d'un cycle de travail nécessaire au façonnage d'une boîte telle que représentée sur la fig. 2. We will now examine figs. 3 to 6 which illustrate the detailed sequence of a work cycle necessary for the shaping of a box as shown in FIG. 2.

La fig. 3 montre l'état initial dans lequel une tôle plane 36 est bloquée en place par le presse-tôle 20 contre l'élément de coupe 17. Le coulisseau 15 de la presse est supposé être descendu d'une certaine distance, entraînant vers le bas l'élément de coupe mâle 18 qui est retenu par sa queue 18' dans un siège spécial du coulisseau 15. Le poinçon auxiliaire 24, guidé par la paroi intérieure de l'élément cylindrique 18 et par la tige 37, s'appuie librement sur la surface supérieure de la tôle 36. Fig. 3 shows the initial state in which a flat sheet 36 is locked in place by the sheet press 20 against the cutting element 17. The slide 15 of the press is supposed to have come down a certain distance, driving downwards the male cutting element 18 which is retained by its tail 18 'in a special seat of the slide 15. The auxiliary punch 24, guided by the inner wall of the cylindrical element 18 and by the rod 37, is freely supported on the upper surface of the sheet 36.

Un déplacement ultérieur vers le bas de l'élément 18 implique le cisaillement à mesure de la tôle 36. L'élément 18 continue à descendre et amorce l'emboutissage et l'étirage de la tôle coupée entre sa paroi interne propre et la paroi externe du poinçon façonneur 38 fixé à l'intérieur du support 16 (fig. 4). En même temps, les tiges 30 transmettent la sollicitation subie par le support de tôle 19 au paquet de ressorts 25 de la fig. 1. A subsequent downward movement of the element 18 involves the shearing as the sheet 36. The element 18 continues to descend and initiates the drawing and drawing of the cut sheet between its own internal wall and the external wall of the shaping punch 38 fixed inside the support 16 (fig. 4). At the same time, the rods 30 transmit the stress experienced by the sheet support 19 to the pack of springs 25 of FIG. 1.

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3

617 605 617,605

L'opération d'emboutissage, telle que représentée sur la fig. 4, se poursuit jusqu'au point mort inférieur dans l'état représenté sur la fig. 5. The stamping operation, as shown in FIG. 4, continues until the bottom dead center in the state shown in FIG. 5.

Comme le montre la fig. 5, l'élément 18 a effectué toute sa course vers le bas, achevant le façonnage de la paroi de la boîte s avec son rebord. As shown in fig. 5, the element 18 has made its entire downward stroke, completing the shaping of the wall of the box with its rim.

Au moment où l'élément 18 atteint son point mort bas, le façonnage du fond débute. En fait, le poinçon auxiliaire 24 est pressé contre la tête du poinçon 38, effectuant le façonnage représenté à plus grande échelle et en particulier sur la fig. 5A. Les io gradins 39,40 sont formés pendant que le poinçon auxiliaire 24 est pressé contre le plateau 24' qui comprime un élément élastique 41. Ces opérations, ainsi que les opérations suivantes qui seront décrites, sont possibles pour autant que la partie de la tôle qui constitue le fond de la boîte ne soit pas écrouie par les opéra- u tions d'emboutissage et d'étirage de la paroi latérale. La fig. 6 illustre la phase finale de formage ou de' façonnage du fond. When the element 18 reaches its bottom dead center, the shaping of the bottom begins. In fact, the auxiliary punch 24 is pressed against the head of the punch 38, performing the shaping shown on a larger scale and in particular in FIG. 5A. The steps 39.40 are formed while the auxiliary punch 24 is pressed against the plate 24 'which compresses an elastic element 41. These operations, as well as the following operations which will be described, are possible as far as the part of the sheet which constitutes the bottom of the box is not hardened by the drawing and drawing operations of the side wall. Fig. 6 illustrates the final phase of forming or shaping the bottom.

Cette phase finale débute par l'amorçage du mouvement de remontée du coulisseau 15 de la presse à partir de la position de point mort bas représentée sur la fig. 5. Le début de cette remon- 20 tée de l'élément 18 s'accompagne de l'évacuation de l'énergie de déformation accumulée lors de la compression de l'élément élastique 41. Le poinçon auxiliaire 24 continue donc à exercer une pression sur la têtcdu poinçon 38. La remontée de l'élément 18 et du support de tôle 19 fait monter la paroi de la boîte métallique 25 This final phase begins by initiating the upward movement of the slide 15 of the press from the bottom dead center position shown in FIG. 5. The beginning of this rise of the element 18 is accompanied by the evacuation of the deformation energy accumulated during the compression of the elastic element 41. The auxiliary punch 24 therefore continues to exert pressure on the head of the punch 38. The raising of the element 18 and of the sheet metal support 19 causes the wall of the metal box 25 to rise

par rapport à toutes les parties du fond pressées entre le poinçon auxiliaire 24 et la tête du poinçon 38 et forme le pli 42 indiqué en particulier à plus grande échelle sur la fig. 6A. relative to all the parts of the bottom pressed between the auxiliary punch 24 and the head of the punch 38 and form the fold 42 indicated in particular on a larger scale in FIG. 6A.

Il est à noter qu'il s'agit là d'une opération progressive qui se déroule entre l'état représenté sur la fig. 5 et celui représenté sur la fig. 6. It should be noted that this is a progressive operation which takes place between the state shown in FIG. 5 and that shown in FIG. 6.

Lors de la remontée du coulisseau 15 de la presse, l'élément 18 l'accompagne et entraîne avec lui la partie de la boîte formée hors de contact avec le poinçon 38. Pendant cette course de montée, le support de tôle 19 s'arrête contre l'arrêt formé par la partie interne de l'élément de coupe 17, libérant le rebord 33 (fig. 2) de la boîte, qui est néanmoins ancrée à l'intérieur de l'élément 18, étant retenue par friction. When the slide 15 of the press is raised, the element 18 accompanies it and carries with it the part of the box formed out of contact with the punch 38. During this climb stroke, the sheet support 19 stops against the stop formed by the internal part of the cutting element 17, releasing the rim 33 (fig. 2) of the box, which is nevertheless anchored inside the element 18, being retained by friction.

L'expulsion de la boîte formée s'effectue par l'intervention du poinçon auxiliaire 24 qui, par l'intermédiaire de la tige 37 et de l'écrou à coupole 37', porte contre une barre 43 montée sur le bâti 12 de la presse (fig. 1). The box formed is expelled by the intervention of the auxiliary punch 24 which, via the rod 37 and the dome nut 37 ', bears against a bar 43 mounted on the frame 12 of the press (fig. 1).

Il est à noter que, sur la fig. 1, la barre 43 est représentée pour plus de simplicité dans une position géométriquement impossible, ce qui permet d'illustrer d'une manière plus simple les modalités de son intervention. It should be noted that, in fig. 1, the bar 43 is shown for simplicity in a geometrically impossible position, which makes it possible to illustrate in a simpler manner the modalities of its intervention.

On a donc décrit le déroulement entier d'un cycle de travail partant des conditions initiales représentées sur la fig. 1 et revenant aux mêmes conditions initiales en prévision de l'exécution d'un nouveau cycle de façonnage. We have therefore described the entire course of a work cycle starting from the initial conditions shown in FIG. 1 and returning to the same initial conditions in anticipation of the execution of a new shaping cycle.

R R

5 feuilles dessins) 5 sheets of drawings)

Claims (3)

617 605617,605 1. Dispositif pour travailler de la tôle à froid, à double effet et en une seule phase, destiné notamment à façonner des objets emboutis en un corps unique avec un fond façonné et replié, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'emboutissage à mouvement alternatif qui comprennent un poinçon façon- 1. Device for working cold sheet metal, double acting and in a single phase, intended in particular to shape stamped objects into a single body with a shaped and folded bottom, characterized in that it comprises stamping means reciprocating which include a way punch neur (38) solidaire d'une première partie d'une presse à mouvement alternatif, un élément mâle (18) disposé de manière à effectuer une opération d'emboutissage en coopération avec un support de tôle (19), cet élément mâle (18) contenant un poinçon auxiliaire (24) monté partiellement à coulissement, ce poinçon auxiliaire étant disposé de manière à coopérer avec un élément (14) élastique, cette disposition étant telle qu'au point d'engagement maximal entre le poinçon façonneur (38) et l'élément mâle (18), le poinçon auxiliaire (24) exécute un premier façonnage du fond de ce corps embouti, tout en accumulant simultanément de l'énergie de déformation dans l'élément élastique (41), et le poinçon auxiliaire (24) effectue la déformation formant le pli du fond au moment où l'élément mâle (18) et le poinçon façonneur (38) sont éloignés l'un de l'autre, en utilisant l'effet de la libération de l'énergie de déformation de cet élément élastique (41) sur le poinçon auxiliaire (24). neur (38) integral with a first part of a reciprocating press, a male element (18) arranged so as to carry out a stamping operation in cooperation with a sheet support (19), this male element (18 ) containing an auxiliary punch (24) partially mounted to slide, this auxiliary punch being arranged so as to cooperate with an elastic element (14), this arrangement being such that at the point of maximum engagement between the shaping punch (38) and the male element (18), the auxiliary punch (24) performs a first shaping of the bottom of this stamped body, while simultaneously accumulating deformation energy in the elastic element (41), and the auxiliary punch (24 ) performs the deformation forming the bottom fold at the moment when the male element (18) and the shaping punch (38) are distant from each other, using the effect of the release of the deformation energy of this elastic element (41) on the auxiliary punch (24). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le poinçon auxiliaire (24) est muni d'une tige (17) disposée de manière à attaquer un élément d'arrêt (43) en vue d'expulser l'objet embouti de l'élément mâle (18), en synchronisme avec là course de retour de ces moyens d'emboutissage. 2. Device according to claim 1, characterized in that the auxiliary punch (24) is provided with a rod (17) arranged so as to attack a stop element (43) in order to expel the stamped object from the male element (18), in synchronism with the return stroke of these drawing means. 2 2 REVENDICATIONS 3. Procédé de mise en action du dispositif selon la revendication 1, permettant d'obtenir des objets emboutis présentant un fond façonné et replié, dans lequel: 3. Method for actuating the device according to claim 1, making it possible to obtain stamped objects having a shaped and folded bottom, in which: a) on coupe une tôle à mesure, a) a sheet is cut to measure, b) on emboutit la paroi latérale de l'objet, sans toucher à la partie du fond, b) the side wall of the object is stamped, without touching the bottom part, c) on effectue par pression un premier façonnage de cette partie du fond, et d) on effectue une déformation formant un pli à la périphérie du fond de l'objet embouti, caractérisé en ce que les opérations c) et d) sont respectivement effectuées par l'accumulation et le relâchement de l'énergie élastique de déformation de l'élément à poinçon auxiliaire. c) a first shaping of this part of the bottom is carried out by pressure, and d) a deformation is carried out forming a fold at the periphery of the bottom of the stamped object, characterized in that operations c) and d) are respectively carried out by the accumulation and relaxation of the elastic energy of deformation of the auxiliary punch element.